2023届高三化学二轮专题复习题——化学反应原理综合题

2023届高三化学二轮专题复习题——化学反应原理综合题 1．（2023·天津·校联考二模）甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为、和)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下： ① ② ③ 回答下列问题： (1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：(其中中的碳氧键为CO) 化学键 CO 由此计算∆H1=______kJ/mol，已知，由此计算，∆H3=_______kJ/mol。 (2)图中能正确反映平衡常数随温度变化关系的曲线为___________(填曲线标记字母)，其判断理由是___________。 (3)合成气的组成时，体系中的平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图所示。α(CO2)值随温度升高而___________(填“增大”或“减小”)，其原因是___________。图中的压强由大到小为___________，其判断理由是___________。 2．（2023·贵州·统考三模）二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于解决能源短缺问题，涉及的反应如下: I．主反应CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) ΔH1 Ⅱ．副反应CO2(g)+ H2(g) =CO(g)+ H2O(g) ΔH2= + 41 kJ/mol 回答下列问题: (1)已知: ①H2(g)+O2(g) = H2O(g) ΔH = -242 kJ/mol ②CH3OH(g) +O2(g) = CO2(g) + 2H2O(g) ΔH = -677 kJ/mol 则ΔH1 =____kJ/mol， 该反应在_____(填“低温”或“高温”)易自发进行。 (2)关于二氧化碳催化加氢制甲醇的反应体系，下列说法正确的有 。 A．平衡时，3 v(H2)正= v(CO2)逆 B．平衡后，增大压强有利于提高CH3OH的产率 C．平衡后，移去部分H2O(g)， 反应I、Ⅱ的平衡常数均增大 D．选择理想的催化剂，可提高CH3OH在最终产物中的比率 (3)初始进料比n(CO2): n(H2)=1:3时，在不同温度下达到平衡，体系中CH3OH、CO的选择性和CO2的平衡转化率[ α(CO2)]与温度的关系如图所示: 已知: CH3OH的选择性= ①用各物质的平衡分压p(B)表示反应I的平衡常数表达式Kp=____________________； ②该反应体系中的催化剂活性受温度影响变化不大。图中表示CH3OH选择性变化的曲线是_________ (填 “a”或“b”)，其原因是_____________。 ③当T= 250°C时，H2的平衡转化率α(H2)=_________。 (4)我国科学家研究Li-CO2电池取得重大科研成果。该电池放电时，CO2在正极放电的反应机理如下: (i) 2CO2+2e → (ii)→ + CO2 (iii) + →2 +C 电池的正极反应式为___________________。 3．（2023·全国·统考模拟预测）二甲醚具有含氢量高、环境友好、易于储存和运输等优点，将二氧化碳加氢转化为二甲醚是实现碳中和的途径之一。已知： ①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l) △H1=-93.0kJ•mol-1 ②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(l) △H2=-67.5kJ•mol-1 ③H2O(g)=H2O(l) △H3=-44kJ•mol-1 回答下列问题： (1)反应④(各物质均为气态)的K=，写出反应④的热化学方程式_____。 (2)下列叙述错误的是_____(填标号)。 a.升高温度，反应①、反应②、反应④平衡常数均减小 b.减小压强，有利于提高反应①和反应④的CO2的平衡转化率 c.使用催化剂，单位体积内活化分子的数目增大，反应速率加快 (3)利用反应①制甲醇是工业上的重要反应。某温度下反应的平衡常数K=100，该温度下，向2L的恒容密闭容器内投入0.8molCO2(g)、0.4molH2(g)、0.8molCH3OH(g)和0.6molH2O(l)，则反应_____(填“正”或“逆”)向进行。 (4)一定条件下，向某2L恒容密闭容器中充入amolCO和bmolH2发生反应④。反应相同时间时H2的转化率随反应温度的变化关系如图1所示。 ①若a=1、b=3，v逆(m) ______(填“＞”“＜”或“=”)v逆(n)。T2K时，起始压强为4MPa，Kp=______MPa-4(保留3位有效数字，Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 ②已知反应的速率方程v正=k正•c2(CO2) •c6(H2)、v逆=k逆•c(CH3OCH3) •c3(H2O)，k正、k逆是速率常数，只与温度